湖北东湖实验室大型空泡水洞。(受访单位供图)
2月25日,从湖北东湖实验室获悉,由该实验室自主设计、建造的大型空泡水洞已于近日建成并对外提供测试服务。公开信息显示,该装置是目前全球最大的空泡水洞,多项关键指标达到国际领先水平,将为我国绿色智能船舶、海洋装备以及流体力学基础研究提供关键支撑。据悉,湖北东湖实验室是湖北省首批组建成立的7家湖北实验室之一,以院士科研团队为主要依托,瞄准战略性、前瞻性、颠覆性装备创新与军民融合发展需求,在综合电力系统、轨道交通等技术领域,完成了一系列应用基础理论研究、关键技术攻关、重大装备与系统研制任务,取得了一大批具有完全自主知识产权的原创性成果,引领了相关技术领域的发展方向,特别是在新能源船舶动力系统方面具有领先技术优势、取得了显著示范应用效益。实验室位于武汉市东湖新技术开发区滨湖街。
船用螺旋桨在高速旋转时会引发周围水压骤降,使液态水瞬间汽化产生空泡,被称为空泡现象。空泡在溃灭时,产生超高速射流和冲击波,就像一次次微型爆炸,会对螺旋桨造成损伤,导致推进效率下降、水下噪声激增。空泡水洞是模拟空泡现象的科学装置,可用于研究如何降低空泡现象对船舶动力系统造成的影响,对船舶与海洋装备研发具有重要意义。美、德等国及我国上海、无锡等地建有空泡水洞。
湖北东湖实验室绿色交通技术创新中心副主任刘承江介绍,与目前各类在用空泡水洞不同,东湖实验室大型空泡水洞具备3米口径和6米口径两个试验段,可满足从小型推进器到大比例船模的试验需求。试验段水流速度最高可达每秒15米,可模拟30米水深;背景噪声很低,可满足静音装备研发需求;兼具闭式水洞和开式水槽功能,实现水下与水面装备测试一体化,是船舶水动力研究领域的“多面手”。相比国外空泡水洞动辄近10年的建设周期,东湖实验室大型空泡水洞从设计到建成仅用不到5年,在技术攻关、施工组织与系统调试等方面突破多项世界级难题。
东湖实验室大型空泡水洞是我国首座自主研发、具备百分之百自主知识产权的大型空泡水洞,未来将打造成共享试验平台,向全国各地的高校院所、科研机构提供服务。据了解,东湖实验室正同步研发“数字空泡水洞”,利用人工智能技术开展虚拟仿真测试,为尚处概念验证阶段的装备提供数字化试验环境,形成“实体装置+数字平台”协同发展的新型科研体系。
信息来源:湖北日报 记者:李源、通讯员黎慧、实习生郭嘉仪;网络等。
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